Comportamiento Instructivo Celular de Andamios Compuestos en una Co-Cultura de Células Madre Mesenquimatosas Humanas y Células Mononucleares de Sangre Periférica
Autores: Kontogianni, Georgia-Ioanna; Bonatti, Amedeo Franco; De Maria, Carmelo; Naseem, Raasti; Coelho, Catarina; Alpantaki, Kalliopi; Batsali, Aristea; Pontikoglou, Charalampos; Quadros, Paulo; Dalgarno, Kenneth; Vozzi, Giovanni; Vitale-Brovarone, Chiara; Chatzinikolaidou, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comportamiento Instructivo Celular de Andamios Compuestos en una Co-Cultura de Células Madre Mesenquimatosas Humanas y Células Mononucleares de Sangre Periférica
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Evaluación
Andamios 3D
Ingeniería de tejidos óseos
Co-cultivos
HBM-MSCs
Sr-nHA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
La evaluación in vitro de andamios 3D para la ingeniería de tejidos óseos en monocultivos es una práctica común; sin embargo, no representa la compleja naturaleza nativa del tejido óseo. Las co-culturas de osteoblastos y osteoclastos, sin la adición de agentes estimulantes para monitorear la comunicación celular, siguen siendo un desafío. En este estudio, se ha establecido una co-cultura libre de factores de crecimiento de células madre mesenquimatosas derivadas de médula ósea humana (hBM-MSCs) y células mononucleares de sangre periférica humana (hPBMCs) y se ha utilizado para la evaluación de andamios impresos en 3D para la ingeniería de tejidos óseos. Los andamios se produjeron a partir de mezclas poliméricas de PLLA/PCL/PHBV, con dos materiales compuestos producidos mediante la adición de 2.5% de nanohidroxiapatita (nHA) o nanohidroxiapatita sustituida por estroncio (Sr-nHA). Los datos de morfología celular mostraron que los hPBMCs permanecieron no diferenciados en co-cultura, mientras que no se observaron diferencias obvias en los monocultivos y co-cultivos de hBM-MSCs. Se observó una actividad significativamente aumentada de fosfatasa alcalina (ALP) y expresión de genes osteogénicos en co-cultura en andamios que contenían Sr-nHA. La actividad de fosfatasa ácida resistente al tartrato (TRAP) y la expresión de genes osteoclastogénicos mostraron niveles significativamente suprimidos en co-cultura en andamios que contenían Sr-nHA. Curiosamente, los monocultivos de hPBMCs en andamios que contenían Sr-nHA indicaron un retraso en la formación de osteoclastos, como se evidenció por la actividad de TRAP y la expresión génica, demostrando que el estroncio actúa como un inhibidor de la osteoclastogénesis. Este estudio de co-cultura presenta un modelo 3D efectivo para evaluar la capacidad regenerativa de los andamios para la ingeniería de tejidos óseos, minimizando así experimentos in vivo que consumen tiempo y son costosos.
Descripción
La evaluación in vitro de andamios 3D para la ingeniería de tejidos óseos en monocultivos es una práctica común; sin embargo, no representa la compleja naturaleza nativa del tejido óseo. Las co-culturas de osteoblastos y osteoclastos, sin la adición de agentes estimulantes para monitorear la comunicación celular, siguen siendo un desafío. En este estudio, se ha establecido una co-cultura libre de factores de crecimiento de células madre mesenquimatosas derivadas de médula ósea humana (hBM-MSCs) y células mononucleares de sangre periférica humana (hPBMCs) y se ha utilizado para la evaluación de andamios impresos en 3D para la ingeniería de tejidos óseos. Los andamios se produjeron a partir de mezclas poliméricas de PLLA/PCL/PHBV, con dos materiales compuestos producidos mediante la adición de 2.5% de nanohidroxiapatita (nHA) o nanohidroxiapatita sustituida por estroncio (Sr-nHA). Los datos de morfología celular mostraron que los hPBMCs permanecieron no diferenciados en co-cultura, mientras que no se observaron diferencias obvias en los monocultivos y co-cultivos de hBM-MSCs. Se observó una actividad significativamente aumentada de fosfatasa alcalina (ALP) y expresión de genes osteogénicos en co-cultura en andamios que contenían Sr-nHA. La actividad de fosfatasa ácida resistente al tartrato (TRAP) y la expresión de genes osteoclastogénicos mostraron niveles significativamente suprimidos en co-cultura en andamios que contenían Sr-nHA. Curiosamente, los monocultivos de hPBMCs en andamios que contenían Sr-nHA indicaron un retraso en la formación de osteoclastos, como se evidenció por la actividad de TRAP y la expresión génica, demostrando que el estroncio actúa como un inhibidor de la osteoclastogénesis. Este estudio de co-cultura presenta un modelo 3D efectivo para evaluar la capacidad regenerativa de los andamios para la ingeniería de tejidos óseos, minimizando así experimentos in vivo que consumen tiempo y son costosos.